CN111549671A - 基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，用于设置水平索，拱肋整体提升，完成拱肋合龙，安装拱肋吊索，确保下承式钢桁梁的结构稳定性。具体包括：安装临时墩、塔吊基座、第一支架杆件及第一拱肋节段；安装第二支架杆件及第二拱肋节段；安装第三至第六支架杆件、第三至第六拱肋节段；安装第七支架杆件、第七拱肋节段、塔吊和提升塔架的下部塔架；安装第八至第十支架杆件、第八至第十拱肋节段和提升塔架的上部塔架；安装第十一支架杆件、第十一拱肋节段、拆除桅杆吊机和安装水平拉索；安装拱肋合龙段；拆除第六支架杆件至第八支架杆件，安装3对吊杆；调整水平拉索；拆除剩余拼装支架、拆除提升塔架并安装剩余吊杆；拆除塔吊和临时墩。

Description

基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法。

背景技术

随着我国城市建设的不断发展，越来越多的桥梁投入建设，目前，在桥梁施工过程中，钢桁梁拱桥施工过程中，基本都采用临时墩拼装方案。

现有的临时墩拼装方案中，设备投入多，施工风险较大，并且施工工期长。对于跨钢箱拱与钢桁梁之间采用柔性吊杆连接，跨度大、矢高较高的大桥，拱肋未安装吊杆前屈曲系数较低，如何确保钢箱拱安装过程的稳定性及线型是本工程的施工难点。

发明内容

本发明的主要目的在于解决下承式钢桁梁拱桥在钢箱拱安装过程中的稳定性及线型问题。

本发明第一方面提供了一种基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，包括如下步骤：(1)安装临时墩、塔吊基座、第一支架杆件及第一拱肋节段：在下承式钢桁梁的下方设置4个临时墩，在下承式钢桁梁的侧面设置4个塔吊基座，通过运梁通道及小车将第一支架杆件及第一拱肋节段运输至第一待吊装位，所述第一待吊装位为下承式钢桁梁的第一跨拱中点位置，调用大里程侧桅杆吊机对第一支架杆件及第一拱肋节段进行安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，并将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第二待吊装位；(2)安装第二支架杆件及第二拱肋节段：通过所述运梁通道及小车将大里程第二支架杆件及大里程第二拱肋节段运输至所述大里程侧第二待吊装位，将小里程第二支架杆件及小里程第二拱肋节段运输至小里程侧第二待吊装位，调用所述大里程侧桅杆吊机对大里程第二支架杆件及大里程第二拱肋节段进行安装，调用所述小里程侧桅杆吊机对小里程第二支架杆件及小里程第二拱肋节段进行同步安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第三待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第三待吊装位；(3)安装第三支架杆件至第六支架杆件、第三拱肋节段至第六拱肋节段：重复步骤(2)，安装大里程第三支架杆件、大里程第三拱肋节段、小里程第三支架杆件、小里程第三拱肋节段，大里程第四支架杆件、大里程第四拱肋节段、小里程第四支架杆件、小里程第四拱肋节段，大里程第五支架杆件、大里程第五拱肋节段、小里程第五支架杆件、小里程第五拱肋节段，大里程第六支架杆件、大里程第六拱肋节段、小里程第六支架杆件、小里程第六拱肋节段，并按照安装顺序调整所述大里程侧桅杆吊机分别为大里程侧第三待吊装位、大里程侧第四待吊装位、大里程侧第五待吊装位、大里程侧第六待吊装位、大里程侧第七待吊装位，按照安装顺序调整所述小里程侧桅杆吊机分别为小里程侧第三待吊装位、小里程侧第四待吊装位、小里程侧第五待吊装位、小里程侧第六待吊装位、小里程侧第七待吊装位，直至将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第七待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第七待吊装位；(4)安装第七支架杆件、第七拱肋节段、塔吊和提升塔架的下部塔架：通过所述运梁通道及小车将大里程第七支架杆件及大里程第七拱肋节段运输至所述大里程侧第七待吊装位，将小里程第七支架杆件及小里程第七拱肋节段运输至所述小里程侧第七待吊装位，调用所述大里程侧桅杆吊机对大里程第七支架杆件及大里程第七拱肋节段进行安装，调用所述小里程侧桅杆吊机对小里程第七支架杆件及小里程第七拱肋节段进行同步安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第八待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第八待吊装位，利用所述大里程侧桅杆吊机、所述小里程侧桅杆吊机在第一跨拱侧的塔吊基座上分别安装大里程塔吊、小里程塔吊以及安装两端提升塔架的下部塔架，使所述大里程塔吊和所述小里程塔吊都达到第一预置高度；(5)安装第八支架杆件至第十支架杆件、第八拱肋节段至第十拱肋节段和提升塔架的上部塔架：重复步骤(4)，安装大里程第八支架杆件、大里程第八拱肋节段、小里程第八支架杆件、小里程第八拱肋节段，大里程第九支架杆件、大里程第九拱肋节段、小里程第九支架杆件、小里程第九拱肋节段，大里程第十支架杆件、大里程第十拱肋节段、小里程第十支架杆件、小里程第十拱肋节段，并按照安装顺序调整所述大里程侧桅杆吊机分别为大里程侧第九待吊装位、大里程侧第十待吊装位、大里程侧第十一待吊装位，按照安装顺序调整所述小里程侧桅杆吊机分别为小里程侧第九待吊装位、小里程侧第十待吊装位、小里程侧第十一待吊装位，按照顺序依次提升所述大里程塔吊和所述小里程塔吊的高度为第二预置高度、第三预置高度、第四预置高度，直至将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第十一待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第十一待吊装位，所述大里程塔吊和所述小里程塔吊都达到所述第四预置高度，安装两端提升塔架的上部塔架；(6)安装第十一支架杆件、第十一拱肋节段、拆除桅杆吊机和安装水平拉索：通过所述运梁通道及小车将大里程第十一支架杆件及大里程第十一拱肋节段运输至所述大里程侧第十一待吊装位，将小里程第十一支架杆件及小里程第十一拱肋节段运输至所述小里程侧第十一待吊装位，调用所述大里程侧桅杆吊机对大里程第十一支架杆件及大里程第十一拱肋节段进行安装，调用所述小里程侧桅杆吊机对小里程第十一支架杆件及小里程第十一拱肋节段进行同步安装，安装完毕后利用200t浮吊拆除所述大里程侧桅杆吊机和所述小里程侧桅杆吊机，调用所述大里程塔吊和所述小里程塔吊在所述提升塔架分配梁上安装提升设备，在所述大里程第七拱肋节段和所述小里程第七拱肋节段之间安装水平拉索和张拉设备；(7)安装拱肋合龙段：水平拉索张拉完毕后，通过所述大里程提升塔架和所述小里程提升塔架对中央拱肋进行整体提升，当中央拱肋提升到位后安装第一拱肋合龙段和第二拱肋合龙段，其中，所述中央拱肋包括第一拱肋节段、大里程第二拱肋节段、大里程第三拱肋节段、大里程第四拱肋节段、大里程第五拱肋节段、大里程第六拱肋节段、大里程第七拱肋节段、大里程第八拱肋节段、小里程第二拱肋节段、小里程第三拱肋节段、小里程第四拱肋节段、小里程第五拱肋节段、小里程第六拱肋节段、小里程第七拱肋节段、第八小大里程拱肋节段，所述第一拱肋合龙段用于连接所述大里程第八拱肋节段和所述大里程第九拱肋节段，所述第二拱肋合龙段用于连接所述小里程第八拱肋节段和所述小里程第九拱肋节段；(8)拆除第六支架杆件至第八支架杆件，安装3对吊杆：通过所述大里程塔吊对所述大里程第六支架杆件、所述大里程第七支架杆件、所述大里程第八支架杆件进行拆除并安装3对吊杆，通过所述小里程塔吊对所述小里程第六支架杆件、所述小里程第七支架杆件、所述小里程第八支架杆件进行拆除并安装另外3对吊杆，交替释放提升索索力和张紧吊索到设计指定索力；(9)调整水平拉索：松装水平拉索，调用所述大里程塔吊和所述小里程塔吊拆除所述张拉设备和所述水平拉索；(10)拆除剩余拼装支架、拆除提升塔架并安装剩余吊杆：调用卷扬机配合所述大里程塔吊、所述小里程塔吊拆除剩余拼装支架及提升塔架，所述剩余拼装支架包括第一支架杆件、大里程第二支架杆件、大里程第三支架杆件、大里程第四支架杆件、大里程第五支架杆件、小里程第二支架杆件、小里程第三支架杆件、小里程第四支架杆件和小里程第五支架杆件，拆除大里程第九支架杆件、大里程第十支架杆件、大里程第十一支架杆件，小里程第九支架杆件、小里程第十支架杆件、小里程第十一支架杆件，然后交替安装多对吊杆；(11)拆除塔吊和临时墩：拆除所述大里程塔吊和所述小里程塔吊，并拆除塔吊基础及临时墩。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，4个临时墩包括临时墩A、临时墩B、临时墩C和临时墩D，其中，所述临时墩A、所述临时墩B设置在小里程侧，所述临时墩C、所述临时墩D设置在大里程侧；4个塔吊包括小里程侧塔吊A、小里程侧塔吊B、大里程侧塔吊C和大里程侧塔吊D。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述小里程侧塔吊A、所述小里程侧塔吊B位于所述临时墩A、所述临时墩B之间，所述小里程侧塔吊A、所述小里程侧塔吊中心距离桥轴线12.9m，距离临时墩6.0m；所述大里程侧塔吊C、大里程侧塔吊D位于所述临时墩C、所述临时墩D外侧，所述大里程侧塔吊C和大里程侧塔吊D中心距离桥轴线12.9m，距离临时墩6.0m。

可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法还包括：获取柔性拱的拱肋参数，其中，拱肋弦杆除特殊大节点以外的普通整体节点杆件，截面高2.0mm，内宽1.2m；最大板厚56mm，两侧的腹板均为不等厚对接，顶板、底板为整板；腹板、顶板、底板上不设加劲肋，腹板上设置两道板式加劲肋，加劲肋厚度为20～36mm厚、270mm宽；箱体内设端隔板2块，中间隔板4块，均为16mm厚，节点处隔板1块为20mm厚；平联接头板内档焊接有连接板。

可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法还包括：根据拱肋参数进行下料，得到初始零部件，所述初始零部件包括初始竖腹板、初始顶板、初始底板、初始隔板及初始加劲肋板；对所述初始零部件按照设计图案进行划线，得到划线后的零部件，所述设计图案包括板件系统线、基准边线、不等厚对接边铣斜面线、铣边线和折弯线，划线误差<0.2mm；对划线后的零部件进行边缘加工，得到预置零部件，所述预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板；对加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板进行处理，得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元；将所述竖腹板单元、所述顶板单元、所述底板单元、所述横隔板单元、所述端隔板单元和所述加劲肋板单元，组装得到拱肋杆件；将所述拱肋杆件、预置的拱肋平联连接板和预置的锚箱连接接头组装得到拱肋节段。

可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述根据拱肋参数进行下料，得到初始零部件，所述初始零部件包括初始竖腹板、初始顶板、初始底板、初始隔板及初始加劲肋板，包括：根据拱肋参数分别进行竖腹板切割、顶板底板制作、隔板制作及加劲肋板制作；其中，竖腹板切割：通过数控对异形大节点板N1进行精密切割下料，腹板对接方板N2多头精密切割下料，得到原始竖腹板，下料后测量对接边与系统线垂直度偏差，当垂直度≤1mm时，不加工；垂直度＞1mm时，需加工或通过对接缝间隙调整；在节点板非对接端编号，以示区分是否为对接端；顶板底板制作：顶板N3、底板N4采用多头精密切割下料，得到原始顶板和初始底板，预留两长边双面铣边余量，并在下料后划出各系统线及边缘加工线；隔板制作：通过数控精密切割下料，得到原始隔板，将隔板四周铣边，隔板四周均预留有5mm铣边余量，划铣边线时应以开过肋口加劲肋板中心线为基准，其中，隔板包括中间横隔板和端隔板，同一根杆件的中间横隔板、端隔板应在同一公差带；加劲肋板制作：采用多头精密切割，同时一次切割，得到原始加劲肋板，下料后检测焊接边的直线度，当直线度超差时需调校处理；其中，下料时预留的焊接收缩量按所焊接主板的焊接收缩量进行预留，端部切角划线切割，切割面打磨平顺；加劲肋板下料后对旁弯和直线度进行检查，对不满足允许偏差的加劲肋板进行热矫正；对原始零部件进行质量检测，筛选得到符合质量要求的初始零部件，所述原始零部件包括原始竖腹板、原始顶板、原始底板、原始隔板和原始加劲肋板；对所述初始零部件的自由边缘，应对焰切面双侧倒棱，倒棱半径为1.0mm≤R≤2.0mm，以消除凹凸不平，并沿纵向过渡匀顺；在对整体节点板圆弧部分采用数控切割后，对局部缺陷进行修整，圆弧部位应修磨匀顺，并用角向磨光机对切割边的两侧打磨倒棱，倒棱半径为1.0mm≤R≤2.0mm，切割面的硬度不超过HV350；对下料后的旁弯用火焰校正，旁弯＜3mm；局部不平度用平板机或压力机校正，平面度＜1mm/m；其中，初始零部件矫正采用冷矫，冷矫时的环境温度不低于-12℃；用平板机进行矫平前，气割的挂渣应铲净，矫平后的钢料表面不应有明显的凹痕和其他损伤；采用热矫时，加热温度控制在600～800℃范围内，严禁过烧；矫正后零件温度应慢慢冷却，温度降至室温前，不得锤击钢材，严禁用水急冷。

可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述对划线后的零部件进行边缘加工，得到预置零部件，所述预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板，包括：在零部件划线后，检测垂直度、直线度偏差；若不满足工艺图要求应铣边，重新划线，在不等厚对接厚板铣斜面，按工艺图及焊接工艺坡口要求开对接坡口，得到预置零部件，所述预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板；其中，预置零部件铣加工深度不小于3mm，加工面的表面粗糙程度Ra不大于25μm；异形大节点板铣斜面，铣斜面按1：8坡度进行，内外侧节点板应对称铣斜面；隔板是箱形杆件组焊的内胎，是保证弦杆宽度、高度及箱体对角线的关键部件，加工后的隔板四周铣边，铣边后公差及垂直度要求参照上下弦杆隔板；上弦杆的底板为先拼装板，铣两长边；上弦顶板为嵌入式，铣两长边；坡口采用机加工或精密切割，坡口允许偏差符合预置要求。

可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，所述对加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板进行处理，得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元，包括：将加工后的竖腹板进行对接，得到大板件：腹板的对接均在专门的对接拼焊胎架上进行，其中，胎架的平面度<1mm；在对接组拼时，以系统线为拼装基准,以基准边对齐，并调整远端系统点尺寸，保证系统线的直线度；将未铣斜面作为对齐面，组拼间隙0～1mm；当t<25mm时，允许错边量为0～0.5mm，当t≥25mm时，允许错边量为0～1mm；对接板的全长范围内不直度小于1mm；在对接组拼点固焊检查合格后，按焊接工艺进行对接焊缝的埋弧自动焊；对焊缝进行打磨，对接焊缝用砂带磨光机顺应力方向打磨平顺，焊缝余高控制在-0.3～+0.5mm，不等厚对接焊缝应从薄板向厚板方向打磨；板料对接拼焊完后，采用热矫法调校对接部位的焊接变形和板料的旁弯，板料的旁弯以基准边作为检测边，保证旁弯控制在2mm以内，对接处板料不平度控制在每米1mm范围内；焊缝施焊24小时后，经外观检验合格后，进行无损检验；对大板件划系统线并进行折弯：腹板对接后形成的大板件划系统线，划线在专门的划线平台上进行；对加工后的顶板、加工后的底板采用火焰热煨折弯，热煨温度控制在600～800℃，其中，折弯半径>200mm，折弯角在173°～177°，对应的折弯线范围约为17～28mm；得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元。

可选的，在本发明第一方面的第八种实现方式中，所述将所述竖腹板单元、所述顶板单元、所述底板单元、所述横隔板单元、所述端隔板单元和所述加劲肋板单元，组装得到拱肋杆件，包括：在拼装胎架内以节点端为基准铺设顶板单元，焊线区域打磨，划横隔板单元拼装线，按ΔL的0.2‰～0.4‰计算横隔板单元间需预留的焊接收缩量，组装时组装间隔应加上该分配的收缩量，ΔL为整体节点板系统线交汇点为基准；按拼装线组装横隔板单元，组装横隔板单元时，节点中心对应横隔板板厚比其他部位厚，严格按编号安装。横隔板单元间隔偏差允差为±1mm，检测垂直度<1mm，组拼间隙<0.5mm，进行定位焊；在拼装胎架内按系统线对齐安装外侧竖腹板单元，外侧竖腹板单元与顶板单元、横隔板单元贴紧，两两之间允许间隙小于0.5mm，两两垂直度小于1mm，检查各系统线、安装线尺寸，进行定位焊；按拼装线安装内侧横隔板单元，内侧横隔板单元与顶板单元、横隔板单元贴紧，两两之间允许间隙0.5mm，两两垂直度小于1mm。检查各系统线、安装线尺寸；检测合格后定位焊，并按焊接工艺参数进行横隔板单元与竖腹板单元及底板单元的双面角焊缝的焊接，以及竖腹板单元与顶板箱体内部的角焊缝，拼焊成槽型；在拼装胎架内安装底板单元，底板单元为嵌入式，安装时先检查竖腹板内档尺寸，底板单元与竖腹板单元允许间隙为1mm，垂直度小于1mm，对角线偏差<0.5mm，整体扭曲度<0.5mm；检查各系统线、安装线、杆件内档宽度、高度尺寸，端口尺寸，检查合格后定位焊，得到拱肋杆件；组拼完毕对拱肋杆件进行编号，按焊接工艺顺序及参数焊接四条主焊缝，要求同一方向并连续施焊完毕，不允许仅施焊奇数条焊缝，焊接完毕脱胎后应置于刚性平台，防止拱肋杆件扭曲，其中，先焊底板后焊顶板，再焊接端隔板及端隔板以外箱体内的补强角焊缝；在平台上检测、矫正、重划系统线，矫正拱肋杆件偏差符合规定，记录检测结果，当整体扭曲度＜2mm时，可直接在平台上划系统线，扭曲度>2mm时，必须校正扭曲后再重划系统线；焊缝打磨，焊缝探伤检测，记录检测结果。

可选的，在本发明第一方面的第九种实现方式中，所述将所述拱肋杆件、预置的拱肋平联连接板和预置的锚箱连接接头组装得到拱肋节段，包括：单板预制拱肋平联连接板，下料，钻孔，铣边，折弯，其两端部打磨匀顺并进行超声波锤击，下料时预留切割打磨余量，拱肋平联连接板采用二次折弯，折弯线均在孔群之间，其装焊以系统线为基准装焊，后装焊拱肋平联加劲板；按照图纸单独预制小箱体单元，得到拱肋锚箱连接接头；将拱肋平联连接板焊接在所述拱肋杆件的基准端一侧的外侧竖腹板单元上，所述基准端为拱肋杆件的异形端；将预置的锚箱连接接头焊接在所述拱肋杆件的异形端的内部，得到拱肋节段。

本发明实施例中，安装临时墩、塔吊、第一支架杆件及第一拱肋节段；安装第二支架杆件及第二拱肋节段；安装第三支架杆件至第六支架杆件、第三拱肋节段至第六拱肋节段；安装第七支架杆件、第七拱肋节段和提升塔架；安装第八支架杆件至第十支架杆件、第八拱肋节段至第十拱肋节段和提升塔架；安装第十一支架杆件、第十一拱肋节段、安装塔吊和安装水平拉索；安装拱肋合龙段；拆除支架杆件和安装吊杆；调整水平拉索；拆除拼装支架并安装吊杆；拆除塔吊和临时墩。在钢桁梁合龙验收合格后，在上弦设置临时支架体系，利用全回转桥面吊机进行柔性拱杆件的卧拼施工，并对拱肋提升处进行加固，设置水平索，卧拼后进行拱肋的竖向整体提升及合龙嵌补段的安装，完成拱肋合龙，然后进行拱肋吊索的安装和张拉施工，完成结构体系转换，确保施工过程中的下承式钢桁梁的结构稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例中基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法的一个示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，用于在钢桁梁合龙验收合格后，在上弦设置临时支架体系，利用全回转桥面吊机进行柔性拱杆件的卧拼施工，并对拱肋提升处进行加固，设置水平索，卧拼后进行拱肋的竖向整体提升及合龙嵌补段的安装，完成拱肋合龙，然后进行拱肋吊索的安装和张拉施工，完成结构体系转换，确保施工过程中的下承式钢桁梁的结构稳定性。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法的一个实施例包括：

101、安装临时墩、塔吊基座、第一支架杆件及第一拱肋节段。

在下承式钢桁梁的下方设置4个临时墩，在下承式钢桁梁的侧面设置4个塔吊基座，通过运梁通道及小车将第一支架杆件Z11及第一拱肋节段G23运输至第一待吊装位，第一待吊装位为下承式钢桁梁的第一跨拱中点位置，调用大里程侧桅杆吊机对第一支架杆件及第一拱肋节段进行安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，并将大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第二待吊装位。

需要说明的是，在施工前还需要进行其他施工准备，例如，进行场地平整，根据施工场地用电负荷状况及变压器合理运行，大、小里程处两岸各设置一台用1台(500KVA)变压器供电，以满足现场用电需求。使用的吊装机械设备包括：60t(70t)全回转桥面吊机、TC7052型塔吊、130t履带吊、50t汽车吊、200t浮吊。

水中临时墩支架基础及塔吊基础气割成散件，利用既有的200t浮吊吊装拆除，根据浮吊参数表，仰角57°、吊高48m、被吊装物距离船只29.8m、7额定吊装重量为127.4t，临时墩最重构件为分配梁B为79.9t，吊装幅度29.8m，吊高40m，安全系数1.59，200t浮吊能满足吊装要求。

102、安装第二支架杆件及第二拱肋节段。

具体的，通过运梁通道及小车将大里程第二支架杆件Z10-1及大里程第二拱肋节段G24运输至大里程侧第二待吊装位，将小里程第二支架杆件Z10-2及小里程第二拱肋节段G22运输至小里程侧第二待吊装位，调用大里程侧桅杆吊机对大里程第二支架杆件Z10-1及大里程第二拱肋节段G24进行安装，调用小里程侧桅杆吊机对小里程第二支架杆件Z10-2及小里程第二拱肋节段G22进行同步安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，将大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第三待吊装位，将小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第三待吊装位。

需要说明的是，小里程第二支架杆件Z10-2和大里程第二支架杆件Z10-1的主标号相同，都是Z10，因为是对称安装，所以后续序号相同(例如，第三、第四等)的大里程支架杆件、小里程支架杆件使用统一主标号进行标识，后面不再赘述。

103、安装第三支架杆件至第六支架杆件、第三拱肋节段至第六拱肋节段。

重复步骤102，安装大里程第三支架杆件Z9-1、大里程第三拱肋节段G25、小里程第三支架杆件Z9-2、小里程第三拱肋节段G21，大里程第四支架杆件Z8-1、大里程第四拱肋节段G26、小里程第四支架杆件Z8-2、小里程第四拱肋节段G20，大里程第五支架杆件Z7-1、大里程第五拱肋节段G27、小里程第五支架杆件Z7-2、小里程第五拱肋节段G19，大里程第六支架杆件Z6-1、大里程第六拱肋节段G28、小里程第六支架杆件Z6-2、小里程第六拱肋节段G18，并按照安装顺序调整大里程侧桅杆吊机分别为大里程侧第三待吊装位、大里程侧第四待吊装位、大里程侧第五待吊装位、大里程侧第六待吊装位、大里程侧第七待吊装位，按照安装顺序调整小里程侧桅杆吊机分别为小里程侧第三待吊装位、小里程侧第四待吊装位、小里程侧第五待吊装位、小里程侧第六待吊装位、小里程侧第七待吊装位，直至将大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第七待吊装位，将小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第七待吊装位。

需要说明的是，拱肋支架杆件为钢管柱结构，布设在上弦杆上方，支架采用6m、10m的标准段设置，采用法兰盘连接，方便安拆，连接系在下部组装为单片桁架结构进行吊装。支架采用Φ630×8mm钢管，连接系采用Φ400×6mm的钢管。支架底部与钢梁顶板进行螺栓连接，并设置加劲板。各支墩间设置横向连接桁架，保证支架的整体稳定性。拱肋最重节段为64t，最高位置为桥面以上28m，桥面起重机满足拱肋节段的安装要求。

104、安装第七支架杆件、第七拱肋节段、塔吊和提升塔架的下部塔架。

通过运梁通道及小车将大里程第七支架杆件Z5-1及大里程第七拱肋节段G29运输至大里程侧第七待吊装位，将小里程第七支架杆件Z5-2及小里程第七拱肋节段G17运输至小里程侧第七待吊装位，调用大里程侧桅杆吊机对大里程第七支架杆件及大里程第七拱肋节段进行安装，调用小里程侧桅杆吊机对小里程第七支架杆件及小里程第七拱肋节段进行同步安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，将大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第八待吊装位，将小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第八待吊装位，利用大里程侧桅杆吊机、小里程侧桅杆吊机在第一跨拱侧的塔吊基座上分别安装大里程塔吊、小里程塔吊以及安装两端提升塔架的下部塔架，使大里程塔吊和小里程塔吊都达到第一预置高度。

需要说明的是，在安装完第一支架杆件和第七拱肋节段后，还需要在临时墩附近位置安装提升塔架的下部塔架并增加塔吊高度。

105、安装第八支架杆件至第十支架杆件、第八拱肋节段至第十拱肋节段和提升塔架的上部塔架。

重复步骤104，安装大里程第八支架杆件Z4-1、大里程第八拱肋节段G30、小里程第八支架杆件Z4-2、小里程第八拱肋节段G16，大里程第九支架杆件Z3-1、大里程第九拱肋节段G31、小里程第九支架杆件Z3-2、小里程第九拱肋节段G15，大里程第十支架杆件Z2-1、大里程第十拱肋节段G32、小里程第十支架杆件Z2-2、小里程第十拱肋节段G14，并按照安装顺序调整大里程侧桅杆吊机分别为大里程侧第九待吊装位、大里程侧第十待吊装位、大里程侧第十一待吊装位，按照安装顺序调整小里程侧桅杆吊机分别为小里程侧第九待吊装位、小里程侧第十待吊装位、小里程侧第十一待吊装位，按照顺序依次提升大里程塔吊和小里程塔吊的高度为第二预置高度、第三预置高度、第四预置高度，直至将大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第十一待吊装位，将小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第十一待吊装位，大里程塔吊和小里程塔吊都达到第四预置高度，安装两端提升塔架的上部塔架。

106、安装第十一支架杆件、第十一拱肋节段、拆除桅杆吊机和安装水平拉索。

通过运梁通道及小车将大里程第十一支架杆件Z1-1及大里程第十一拱肋节段G33运输至大里程侧第十一待吊装位，将小里程第十一支架杆件Z1-2及小里程第十一拱肋节段G13运输至小里程侧第十一待吊装位，调用大里程侧桅杆吊机对大里程第十一支架杆件及大里程第十一拱肋节段进行安装，调用小里程侧桅杆吊机对小里程第十一支架杆件及小里程第十一拱肋节段进行同步安装，安装完毕后利用200t浮吊拆除大里程侧桅杆吊机和小里程侧桅杆吊机，调用大里程塔吊和小里程塔吊在提升塔架分配梁上安装提升设备，在大里程第七拱肋节段和小里程第七拱肋节段之间安装水平拉索和张拉设备。

107、安装拱肋合龙段。

水平拉索张拉完毕后，通过大里程提升塔架和小里程提升塔架对中央拱肋进行整体提升，当中央拱肋提升到位后安装第一拱肋合龙段和第二拱肋合龙段，其中，中央拱肋包括第一拱肋节段G23、大里程第二拱肋节段G24、大里程第三拱肋节段G25、大里程第四拱肋节段G26、大里程第五拱肋节段G27、大里程第六拱肋节段G28、大里程第七拱肋节段G29、大里程第八拱肋节段G30、小里程第二拱肋节段G22、小里程第三拱肋节段G21、小里程第四拱肋节段G20、小里程第五拱肋节段G19、小里程第六拱肋节段G18、小里程第七拱肋节段G17、小里程第八拱肋节段G16，第一拱肋合龙段用于连接大里程第八拱肋节段G30和大里程第九拱肋节段G31，第二拱肋合龙段用于连接小里程第八拱肋节段G16和小里程第九拱肋节段G15。

108、拆除第六支架杆件至第八支架杆件，安装3对吊杆。

通过大里程塔吊对大里程第六支架杆件Z6-1、大里程第七支架杆件Z5-1、大里程第八支架杆件Z4-1进行拆除并安装3对吊杆(D4、D5、D6)，通过小里程塔吊对小里程第六支架杆件Z6-2、小里程第七支架杆件Z5-2、小里程第八支架杆件Z4-2进行拆除并安装另外3对吊杆(D16、D17、D18)，交替释放提升索索力和张紧吊索到设计指定索力。

需要说明的是，按照对称性原则交替拆除其他支架杆件，具体包括Z1-1、Z2-1、Z3-1、Z7-1、Z8-1、Z9-1、Z10-1、Z11、Z10-2、Z9-2、Z8-2、Z7-2、Z3-2、Z2-2、Z1-2；并安装剩余的吊杆，包括D1、D2、D3、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15、D19、D20、D21。

吊杆提升上桥后置于卧式放索盘上。由于轻索不带钢盘直接捆绑成盘，整体提升上桥时须用吊带直接绑在吊杆PE上，为避免起吊过程中吊杆PE损伤，起吊应采用大直径纤维绳。吊杆采用抗拉极限强度1670MPa平行钢丝，满足设计及规范的要求，每片桁在横桥向布置两根柔性吊杆，吊杆上端锚固于拱肋节点，为非张拉端，下端锚固于上弦节点，为张拉端，上下锚固节点处设钢锚箱，钢锚箱与节点板焊成整体。

吊索提升牵引采用卷扬机或塔吊，吊住吊索非张拉端锚头向上提升，工作人员在拱肋吊杆耳板处设置挂篮内，上锚头提升就位后，人工将上锚头传入拱肋上锚箱，并拧紧锚头螺母。吊索上端连接好后，安插下端锚头传入下锚箱，装配下锚箱锚头螺母，调整吊索上下距离，上下锚头螺母露头保持一致。

109、调整水平拉索。

具体的，松装水平拉索，调用大里程塔吊和小里程塔吊拆除张拉设备和水平拉索。

110、拆除剩余拼装支架、拆除提升塔架并安装剩余吊杆。

调用卷扬机配合大里程塔吊、小里程塔吊拆除剩余拼装支架及提升塔架，剩余拼装支架包括第一支架杆件Z11、大里程第二支架杆件Z10-1、大里程第三支架杆件Z9-1、大里程第四支架杆件Z8-1、大里程第五支架杆件Z7-1、小里程第二支架杆件Z10-2、小里程第三支架杆件Z9-2、小里程第四支架杆件Z8-2和小里程第五支架杆件Z7-2，拆除大里程第九支架杆件Z3-1、大里程第十支架杆件Z2-1、大里程第十一支架杆件Z1-1，小里程第九支架杆件Z3-2、小里程第十支架杆件Z2-2、小里程第十一支架杆件Z1-2，然后交替安装剩余的多对吊杆，完成吊杆安装后的柔性供如图2所示。

吊杆张拉端在吊杆下端，为桥上张拉，张拉时利用专用张拉工装固定于上弦杆底板和吊杆连接头之间，吊杆张拉时，逐步扭转调节套筒，实现吊杆的张拉工作。

111、拆除塔吊和临时墩。

拆除大里程塔吊和小里程塔吊，并拆除塔吊基础及临时墩。需要说明的是，在完成第一跨拱的安装后，可以完成第二跨拱的安装，为了缩短工期，也可以两个将第一跨拱和第二跨拱同时进行施工，具体此处不做限定。

需要说明的是，本发明需要执行以下方案确保精准控制：

1、建立完善的钢桁主梁、吊杆及钢拱控制体系；

2、采用多套分析软件配合使用，用于结构线形、内力及应力的分析和控制，以确保计算结果的准确性；

3、对于悬拼钢桁主梁，结构构件的尺寸(尤其是节点板螺栓孔距)、节段重量误差对桥面的竖向线形影响较为敏感，以桥梁的几何线形为基本控制目标，以索力为主要调控手段的原则进行整个主梁的施工控制工作；

4、对于加劲拱的施工，由于钢桁主梁已合龙，结构刚度较大，在拱圈施工中，主梁线形的变化是有限，监控的重点是拱圈的合龙线形及吊杆的索力；

5、钢桁主梁制造的线形和自重误差对安装线形影响很大，对钢主梁采用制造、安装全过程控制的方法，在钢主梁每一批次生产完成后，根据制造误差进行计算模型更新和下一批次制造线形的修正；

6、施工中温度的影响、临时荷载等将在每一个施工阶段的分析模型中及时进行修正；

7、建立监测与控制数据的冗余纠错系统；

8、建立温度场测量与分析系统；

9、建立基于优化理论的平差系统。

本发明实施例，在钢桁梁合龙验收合格后，在上弦设置临时支架体系，利用全回转桥面吊机进行柔性拱杆件的卧拼施工，并对拱肋提升处进行加固，设置水平索，卧拼后进行拱肋的竖向整体提升及合龙嵌补段的安装，完成拱肋合龙，然后进行拱肋吊索的安装和张拉施工，完成结构体系转换，确保施工过程中的下承式钢桁梁的结构稳定性。

可选的，4个临时墩包括临时墩A、临时墩B、临时墩C和临时墩D，其中，临时墩A、临时墩B设置在小里程侧，临时墩C、临时墩D设置在大里程侧；4个塔吊包括小里程侧塔吊A、小里程侧塔吊B、大里程侧塔吊C和大里程侧塔吊D。

可选的，小里程侧塔吊A、小里程侧塔吊B位于临时墩A、临时墩B之间，小里程侧塔吊A、小里程侧塔吊中心距离桥轴线12.9m，距离临时墩6.0m；

大里程侧塔吊C、大里程侧塔吊D位于临时墩C、临时墩D外侧，大里程侧塔吊C和大里程侧塔吊D中心距离桥轴线12.9m，距离临时墩6.0m。

可选的，基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法还包括：

获取柔性拱的拱肋参数，其中，拱肋弦杆除特殊大节点以外的普通整体节点杆件，截面高2.0mm，内宽1.2m；最大板厚56mm，两侧的腹板均为不等厚对接，顶板、底板为整板；腹板、顶板、底板上不设加劲肋，腹板上设置两道板式加劲肋，加劲肋厚度为20～36mm厚、270mm宽；箱体内设端隔板2块，中间隔板4块，均为16mm厚，节点处隔板1块为20mm厚；平联接头板内档焊接有连接板。

可选的，基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法还包括：

根据拱肋参数进行下料，得到初始零部件，初始零部件包括初始竖腹板、初始顶板、初始底板、初始隔板及初始加劲肋板；

对初始零部件按照设计图案进行划线，得到划线后的零部件，设计图案包括板件系统线、基准边线、不等厚对接边铣斜面线、铣边线和折弯线，划线误差<0.2mm；

对划线后的零部件进行边缘加工，得到预置零部件，预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板；

对加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板进行处理，得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元；

将竖腹板单元、顶板单元、底板单元、横隔板单元、端隔板单元和加劲肋板单元，组装得到拱肋杆件；

将拱肋杆件、预置的拱肋平联连接板和预置的锚箱连接接头组装得到拱肋节段。

需要说明的是，拱肋(钢箱拱)根据节段划分，每个拱单侧共计21个吊装段，双侧共设置42组支架。

可选的，根据拱肋参数进行下料，得到初始零部件，初始零部件包括初始竖腹板、初始顶板、初始底板、初始隔板及初始加劲肋板，包括：

根据拱肋参数分别进行竖腹板切割、顶板底板制作、隔板制作及加劲肋板制作；

其中，竖腹板切割：通过数控对异形大节点板N1进行精密切割下料，腹板对接方板N2多头精密切割下料，得到原始竖腹板，下料后测量对接边与系统线垂直度偏差，当垂直度≤1mm时，不加工；垂直度＞1mm时，需加工或通过对接缝间隙调整；在节点板非对接端编号，以示区分是否为对接端；

顶板底板制作：顶板N3、底板N4采用多头精密切割下料，得到原始顶板和初始底板，预留两长边双面铣边余量，并在下料后划出各系统线及边缘加工线；

隔板制作：通过数控精密切割下料，得到原始隔板，将隔板四周铣边，隔板四周均预留有5mm铣边余量，划铣边线时应以开过肋口加劲肋板中心线为基准，其中，隔板包括中间横隔板和端隔板，同一根杆件的中间横隔板、端隔板应在同一公差带；

加劲肋板制作：采用多头精密切割，同时一次切割，得到原始加劲肋板，下料后检测焊接边的直线度，当直线度超差时需调校处理；其中，下料时预留的焊接收缩量按所焊接主板的焊接收缩量进行预留，端部切角划线切割，切割面打磨平顺；加劲肋板下料后对旁弯和直线度进行检查，对不满足允许偏差的加劲肋板进行热矫正；

对原始零部件进行质量检测，筛选得到符合质量要求的初始零部件，原始零部件包括原始竖腹板、原始顶板、原始底板、原始隔板和原始加劲肋板；

对初始零部件的自由边缘，应对焰切面双侧倒棱，倒棱半径为1.0mm≤R≤2.0mm，以消除凹凸不平，并沿纵向过渡匀顺；

在对整体节点板圆弧部分采用数控切割后，对局部缺陷进行修整，圆弧部位应修磨匀顺，并用角向磨光机对切割边的两侧打磨倒棱，倒棱半径为1.0mm≤R≤2.0mm，切割面的硬度不超过HV350；

对下料后的旁弯用火焰校正，旁弯＜3mm；局部不平度用平板机或压力机校正，平面度＜1mm/m；其中，初始零部件矫正采用冷矫，冷矫时的环境温度不低于-12℃；用平板机进行矫平前，气割的挂渣应铲净，矫平后的钢料表面不应有明显的凹痕和其他损伤；采用热矫时，加热温度控制在600～800℃范围内，严禁过烧；矫正后零件温度应慢慢冷却，温度降至室温前，不得锤击钢材，严禁用水急冷。

可选的，对划线后的零部件进行边缘加工，得到预置零部件，预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板，包括：

在零部件划线后，检测垂直度、直线度偏差；若不满足工艺图要求应铣边，重新划线，在不等厚对接厚板铣斜面，按工艺图及焊接工艺坡口要求开对接坡口，得到预置零部件，预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板；

其中，预置零部件铣加工深度不小于3mm，加工面的表面粗糙程度Ra不大于25μm；异形大节点板铣斜面，铣斜面按1：8坡度进行，内外侧节点板应对称铣斜面；隔板是箱形杆件组焊的内胎，是保证弦杆宽度、高度及箱体对角线的关键部件，加工后的隔板四周铣边，铣边后公差及垂直度要求参照上下弦杆隔板；上弦杆的底板为先拼装板，铣两长边；上弦顶板为嵌入式，铣两长边；坡口采用机加工或精密切割，坡口允许偏差符合预置要求。

可选的，对加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板进行处理，得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元，包括：

将加工后的竖腹板进行对接，得到大板件：腹板的对接均在专门的对接拼焊胎架上进行，其中，胎架的平面度<1mm；在对接组拼时，以系统线为拼装基准,以基准边对齐，并调整远端系统点尺寸，保证系统线的直线度；将未铣斜面作为对齐面，组拼间隙0～1mm；当t<25mm时，允许错边量为0～0.5mm，当t≥25mm时，允许错边量为0～1mm；对接板的全长范围内不直度小于1mm；在对接组拼点固焊检查合格后，按焊接工艺进行对接焊缝的埋弧自动焊；对焊缝进行打磨，对接焊缝用砂带磨光机顺应力方向打磨平顺，焊缝余高控制在-0.3～+0.5mm，不等厚对接焊缝应从薄板向厚板方向打磨；板料对接拼焊完后，采用热矫法调校对接部位的焊接变形和板料的旁弯，板料的旁弯以基准边作为检测边，保证旁弯控制在2mm以内，对接处板料不平度控制在每米1mm范围内；焊缝施焊24小时后，经外观检验合格后，进行无损检验；

对大板件划系统线并进行折弯：腹板对接后形成的大板件划系统线，划线在专门的划线平台上进行；

对加工后的顶板、加工后的底板采用火焰热煨折弯，热煨温度控制在600～800℃，其中，折弯半径>200mm，折弯角在173°～177°，对应的折弯线范围约为17～28mm；

得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元。

可选的，将竖腹板单元、顶板单元、底板单元、横隔板单元、端隔板单元和加劲肋板单元，组装得到拱肋杆件，包括：

在拼装胎架内以节点端为基准铺设顶板单元，焊线区域打磨，划横隔板单元拼装线，按ΔL的0.2‰～0.4‰计算横隔板单元间需预留的焊接收缩量，组装时组装间隔应加上该分配的收缩量，ΔL为整体节点板系统线交汇点为基准；

按拼装线组装横隔板单元，组装横隔板单元时，节点中心对应横隔板板厚比其他部位厚，严格按编号安装。横隔板单元间隔偏差允差为±1mm，检测垂直度<1mm，组拼间隙<0.5mm，进行定位焊；

在拼装胎架内按系统线对齐安装外侧竖腹板单元，外侧竖腹板单元与顶板单元、横隔板单元贴紧，两两之间允许间隙小于0.5mm，两两垂直度小于1mm，检查各系统线、安装线尺寸，进行定位焊；

按拼装线安装内侧横隔板单元，内侧横隔板单元与顶板单元、横隔板单元贴紧，两两之间允许间隙0.5mm，两两垂直度小于1mm。检查各系统线、安装线尺寸；检测合格后定位焊，并按焊接工艺参数进行横隔板单元与竖腹板单元及底板单元的双面角焊缝的焊接，以及竖腹板单元与顶板箱体内部的角焊缝，拼焊成槽型；

在拼装胎架内安装底板单元，底板单元为嵌入式，安装时先检查竖腹板内档尺寸，底板单元与竖腹板单元允许间隙为1mm，垂直度小于1mm，对角线偏差<0.5mm，整体扭曲度<0.5mm；检查各系统线、安装线、杆件内档宽度、高度尺寸，端口尺寸，检查合格后定位焊，得到拱肋杆件；

组拼完毕对拱肋杆件进行编号，按焊接工艺顺序及参数焊接四条主焊缝，要求同一方向并连续施焊完毕，不允许仅施焊奇数条焊缝，焊接完毕脱胎后应置于刚性平台，防止拱肋杆件扭曲，其中，先焊底板后焊顶板，再焊接端隔板及端隔板以外箱体内的补强角焊缝；

在平台上检测、矫正、重划系统线，矫正拱肋杆件偏差符合规定，记录检测结果，当整体扭曲度＜2mm时，可直接在平台上划系统线，扭曲度>2mm时，必须校正扭曲后再重划系统线；

焊缝打磨，焊缝探伤检测，记录检测结果。

可选的，将拱肋杆件、预置的拱肋平联连接板和预置的锚箱连接接头组装得到拱肋节段，包括：

单板预制拱肋平联连接板，下料，钻孔，铣边，折弯，其两端部打磨匀顺并进行超声波锤击，下料时预留切割打磨余量，拱肋平联连接板采用二次折弯，折弯线均在孔群之间，其装焊以系统线为基准装焊，后装焊拱肋平联加劲板；

按照图纸单独预制小箱体单元，得到拱肋锚箱连接接头；

将拱肋平联连接板焊接在拱肋杆件的基准端一侧的外侧竖腹板单元上，基准端为拱肋杆件的异形端；

将预置的锚箱连接接头焊接在拱肋杆件的异形端的内部，得到拱肋节段。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)安装临时墩、塔吊基座、第一支架杆件及第一拱肋节段：在下承式钢桁梁的下方设置4个临时墩，在下承式钢桁梁的侧面设置4个塔吊基座，通过运梁通道及小车将第一支架杆件及第一拱肋节段运输至第一待吊装位，所述第一待吊装位为下承式钢桁梁的第一跨拱中点位置，调用大里程侧桅杆吊机对第一支架杆件及第一拱肋节段进行安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，并将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第二待吊装位；

(2)安装第二支架杆件及第二拱肋节段：通过所述运梁通道及小车将大里程第二支架杆件及大里程第二拱肋节段运输至所述大里程侧第二待吊装位，将小里程第二支架杆件及小里程第二拱肋节段运输至小里程侧第二待吊装位，调用所述大里程侧桅杆吊机对大里程第二支架杆件及大里程第二拱肋节段进行安装，调用所述小里程侧桅杆吊机对小里程第二支架杆件及小里程第二拱肋节段进行同步安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第三待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第三待吊装位；

(3)安装第三支架杆件至第六支架杆件、第三拱肋节段至第六拱肋节段：重复步骤(2)，安装大里程第三支架杆件、大里程第三拱肋节段、小里程第三支架杆件、小里程第三拱肋节段，大里程第四支架杆件、大里程第四拱肋节段、小里程第四支架杆件、小里程第四拱肋节段，大里程第五支架杆件、大里程第五拱肋节段、小里程第五支架杆件、小里程第五拱肋节段，大里程第六支架杆件、大里程第六拱肋节段、小里程第六支架杆件、小里程第六拱肋节段，并按照安装顺序调整所述大里程侧桅杆吊机分别为大里程侧第三待吊装位、大里程侧第四待吊装位、大里程侧第五待吊装位、大里程侧第六待吊装位、大里程侧第七待吊装位，按照安装顺序调整所述小里程侧桅杆吊机分别为小里程侧第三待吊装位、小里程侧第四待吊装位、小里程侧第五待吊装位、小里程侧第六待吊装位、小里程侧第七待吊装位，直至将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第七待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第七待吊装位；

(4)安装第七支架杆件、第七拱肋节段、塔吊和提升塔架的下部塔架：通过所述运梁通道及小车将大里程第七支架杆件及大里程第七拱肋节段运输至所述大里程侧第七待吊装位，将小里程第七支架杆件及小里程第七拱肋节段运输至所述小里程侧第七待吊装位，调用所述大里程侧桅杆吊机对大里程第七支架杆件及大里程第七拱肋节段进行安装，调用所述小里程侧桅杆吊机对小里程第七支架杆件及小里程第七拱肋节段进行同步安装，安装完毕后拆除部分运梁通道，将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第八待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第八待吊装位，利用所述大里程侧桅杆吊机、所述小里程侧桅杆吊机在第一跨拱侧的塔吊基座上分别安装大里程塔吊、小里程塔吊以及安装两端提升塔架的下部塔架，使所述大里程塔吊和所述小里程塔吊都达到第一预置高度；

(5)安装第八支架杆件至第十支架杆件、第八拱肋节段至第十拱肋节段和提升塔架的上部塔架：重复步骤(4)，安装大里程第八支架杆件、大里程第八拱肋节段、小里程第八支架杆件、小里程第八拱肋节段，大里程第九支架杆件、大里程第九拱肋节段、小里程第九支架杆件、小里程第九拱肋节段，大里程第十支架杆件、大里程第十拱肋节段、小里程第十支架杆件、小里程第十拱肋节段，并按照安装顺序调整所述大里程侧桅杆吊机分别为大里程侧第九待吊装位、大里程侧第十待吊装位、大里程侧第十一待吊装位，按照安装顺序调整所述小里程侧桅杆吊机分别为小里程侧第九待吊装位、小里程侧第十待吊装位、小里程侧第十一待吊装位，按照顺序依次提升所述大里程塔吊和所述小里程塔吊的高度为第二预置高度、第三预置高度、第四预置高度，直至将所述大里程侧桅杆吊机移动至大里程侧第十一待吊装位，将所述小里程侧桅杆吊机移动至小里程侧第十一待吊装位，所述大里程塔吊和所述小里程塔吊都达到所述第四预置高度，安装两端提升塔架的上部塔架；

(6)安装第十一支架杆件、第十一拱肋节段、拆除桅杆吊机和安装水平拉索：通过所述运梁通道及小车将大里程第十一支架杆件及大里程第十一拱肋节段运输至所述大里程侧第十一待吊装位，将小里程第十一支架杆件及小里程第十一拱肋节段运输至所述小里程侧第十一待吊装位，调用所述大里程侧桅杆吊机对大里程第十一支架杆件及大里程第十一拱肋节段进行安装，调用所述小里程侧桅杆吊机对小里程第十一支架杆件及小里程第十一拱肋节段进行同步安装，安装完毕后利用200t浮吊拆除所述大里程侧桅杆吊机和所述小里程侧桅杆吊机，调用所述大里程塔吊和所述小里程塔吊在所述提升塔架分配梁上安装提升设备，在所述大里程第七拱肋节段和所述小里程第七拱肋节段之间安装水平拉索和张拉设备；

(7)安装拱肋合龙段：水平拉索张拉完毕后，通过所述大里程提升塔架和所述小里程提升塔架对中央拱肋进行整体提升，当中央拱肋提升到位后安装第一拱肋合龙段和第二拱肋合龙段，其中，所述中央拱肋包括第一拱肋节段、大里程第二拱肋节段、大里程第三拱肋节段、大里程第四拱肋节段、大里程第五拱肋节段、大里程第六拱肋节段、大里程第七拱肋节段、大里程第八拱肋节段、小里程第二拱肋节段、小里程第三拱肋节段、小里程第四拱肋节段、小里程第五拱肋节段、小里程第六拱肋节段、小里程第七拱肋节段、第八小大里程拱肋节段，所述第一拱肋合龙段用于连接所述大里程第八拱肋节段和所述大里程第九拱肋节段，所述第二拱肋合龙段用于连接所述小里程第八拱肋节段和所述小里程第九拱肋节段；

(8)拆除第六支架杆件至第八支架杆件，安装3对吊杆：通过所述大里程塔吊对所述大里程第六支架杆件、所述大里程第七支架杆件、所述大里程第八支架杆件进行拆除并安装3对吊杆，通过所述小里程塔吊对所述小里程第六支架杆件、所述小里程第七支架杆件、所述小里程第八支架杆件进行拆除并安装另外3对吊杆，交替释放提升索索力和张紧吊索到设计指定索力；

(9)调整水平拉索：松装水平拉索，调用所述大里程塔吊和所述小里程塔吊拆除所述张拉设备和所述水平拉索；

(10)拆除剩余拼装支架、拆除提升塔架并安装剩余吊杆：调用卷扬机配合所述大里程塔吊、所述小里程塔吊拆除剩余拼装支架及提升塔架，所述拼装支架包括第一支架杆件、大里程第二支架杆件、大里程第三支架杆件、大里程第四支架杆件、大里程第五支架杆件、小里程第二支架杆件、小里程第三支架杆件、小里程第四支架杆件和小里程第五支架杆件，拆除大里程第九支架杆件、大里程第十支架杆件、大里程第十一支架杆件，小里程第九支架杆件、小里程第十支架杆件、小里程第十一支架杆件，然后交替安装多对吊杆；

(11)拆除塔吊和临时墩：拆除所述大里程塔吊和所述小里程塔吊，并拆除塔吊基础及临时墩。

2.根据权利要求1所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，

4个临时墩包括临时墩A、临时墩B、临时墩C和临时墩D，其中，所述临时墩A、所述临时墩B设置在小里程侧，所述临时墩C、所述临时墩D设置在大里程侧；4个塔吊包括小里程侧塔吊A、小里程侧塔吊B、大里程侧塔吊C和大里程侧塔吊D。

3.根据权利要求2所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，

所述小里程侧塔吊A、所述小里程侧塔吊B位于所述临时墩A、所述临时墩B之间，所述小里程侧塔吊A、所述小里程侧塔吊中心距离桥轴线12.9m，距离临时墩6.0m；

所述大里程侧塔吊C、大里程侧塔吊D位于所述临时墩C、所述临时墩D外侧，所述大里程侧塔吊C和大里程侧塔吊D中心距离桥轴线12.9m，距离临时墩6.0m。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法还包括：

获取柔性拱的拱肋参数，其中，拱肋弦杆除特殊大节点以外的普通整体节点杆件，截面高2.0mm，内宽1.2m；最大板厚56mm，两侧的腹板均为不等厚对接，顶板、底板为整板；腹板、顶板、底板上不设加劲肋，腹板上设置两道板式加劲肋，加劲肋厚度为20～36mm厚、270mm宽；箱体内设端隔板2块，中间隔板4块，均为16mm厚，节点处隔板1块为20mm厚；平联接头板内档焊接有连接板。

5.根据权利要求4所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法还包括：

根据拱肋参数进行下料，得到初始零部件，所述初始零部件包括初始竖腹板、初始顶板、初始底板、初始隔板及初始加劲肋板；

对所述初始零部件按照设计图案进行划线，得到划线后的零部件，所述设计图案包括板件系统线、基准边线、不等厚对接边铣斜面线、铣边线和折弯线，划线误差<0.2mm；

对划线后的零部件进行边缘加工，得到预置零部件，所述预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板；

对加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板进行处理，得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元；

将所述竖腹板单元、所述顶板单元、所述底板单元、所述横隔板单元、所述端隔板单元和所述加劲肋板单元，组装得到拱肋杆件；

将所述拱肋杆件、预置的拱肋平联连接板和预置的锚箱连接接头组装得到拱肋节段。

6.根据权利要求5所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述根据拱肋参数进行下料，得到初始零部件，所述初始零部件包括初始竖腹板、初始顶板、初始底板、初始隔板及初始加劲肋板，包括：

根据拱肋参数分别进行竖腹板切割、顶板底板制作、隔板制作及加劲肋板制作；

其中，竖腹板切割：通过数控对异形大节点板N1进行精密切割下料，腹板对接方板N2多头精密切割下料，得到原始竖腹板，下料后测量对接边与系统线垂直度偏差，当垂直度≤1mm时，不加工；垂直度＞1mm时，需加工或通过对接缝间隙调整；在节点板非对接端编号，以示区分是否为对接端；

顶板底板制作：顶板N3、底板N4采用多头精密切割下料，得到原始顶板和初始底板，预留两长边双面铣边余量，并在下料后划出各系统线及边缘加工线；

隔板制作：通过数控精密切割下料，得到原始隔板，将隔板四周铣边，隔板四周均预留有5mm铣边余量，划铣边线时应以开过肋口加劲肋板中心线为基准，其中，隔板包括中间横隔板和端隔板，同一根杆件的中间横隔板、端隔板应在同一公差带；

加劲肋板制作：采用多头精密切割，同时一次切割，得到原始加劲肋板，下料后检测焊接边的直线度，当直线度超差时需调校处理；其中，下料时预留的焊接收缩量按所焊接主板的焊接收缩量进行预留，端部切角划线切割，切割面打磨平顺；加劲肋板下料后对旁弯和直线度进行检查，对不满足允许偏差的加劲肋板进行热矫正；

对原始零部件进行质量检测，筛选得到符合质量要求的初始零部件，所述原始零部件包括原始竖腹板、原始顶板、原始底板、原始隔板和原始加劲肋板；

对所述初始零部件的自由边缘，应对焰切面双侧倒棱，倒棱半径为1.0mm≤R≤2.0mm，以消除凹凸不平，并沿纵向过渡匀顺；

在对整体节点板圆弧部分采用数控切割后，对局部缺陷进行修整，圆弧部位应修磨匀顺，并用角向磨光机对切割边的两侧打磨倒棱，倒棱半径为1.0mm≤R≤2.0mm，切割面的硬度不超过HV350；

对下料后的旁弯用火焰校正，旁弯＜3mm；局部不平度用平板机或压力机校正，平面度＜1mm/m；其中，初始零部件矫正采用冷矫，冷矫时的环境温度不低于-12℃；用平板机进行矫平前，气割的挂渣应铲净，矫平后的钢料表面不应有明显的凹痕和其他损伤；采用热矫时，加热温度控制在600～800℃范围内，严禁过烧；矫正后零件温度应慢慢冷却，温度降至室温前，不得锤击钢材，严禁用水急冷。

7.根据权利要求5所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述对划线后的零部件进行边缘加工，得到预置零部件，所述预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板，包括：

在零部件划线后，检测垂直度、直线度偏差；若不满足工艺图要求应铣边，重新划线，在不等厚对接厚板铣斜面，按工艺图及焊接工艺坡口要求开对接坡口，得到预置零部件，所述预置零部件包括加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板；

其中，预置零部件铣加工深度不小于3mm，加工面的表面粗糙程度Ra不大于25μm；异形大节点板铣斜面，铣斜面按1：8坡度进行，内外侧节点板应对称铣斜面；隔板是箱形杆件组焊的内胎，是保证弦杆宽度、高度及箱体对角线的关键部件，加工后的隔板四周铣边，铣边后公差及垂直度要求参照上下弦杆隔板；上弦杆的底板为先拼装板，铣两长边；上弦顶板为嵌入式，铣两长边；坡口采用机加工或精密切割，坡口允许偏差符合预置要求。

8.根据权利要求5所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述对加工后的竖腹板、加工后的顶板、加工后的底板、加工后的隔板及加工后的加劲肋板进行处理，得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元，包括：

将加工后的竖腹板进行对接，得到大板件：腹板的对接均在专门的对接拼焊胎架上进行，其中，胎架的平面度<1mm；在对接组拼时，以系统线为拼装基准,以基准边对齐，并调整远端系统点尺寸，保证系统线的直线度；将未铣斜面作为对齐面，组拼间隙0～1mm；当t<25mm时，允许错边量为0～0.5mm，当t≥25mm时，允许错边量为0～1mm；对接板的全长范围内不直度小于1mm；在对接组拼点固焊检查合格后，按焊接工艺进行对接焊缝的埋弧自动焊；对焊缝进行打磨，对接焊缝用砂带磨光机顺应力方向打磨平顺，焊缝余高控制在-0.3～+0.5mm，不等厚对接焊缝应从薄板向厚板方向打磨；板料对接拼焊完后，采用热矫法调校对接部位的焊接变形和板料的旁弯，板料的旁弯以基准边作为检测边，保证旁弯控制在2mm以内，对接处板料不平度控制在每米1mm范围内；焊缝施焊24小时后，经外观检验合格后，进行无损检验；

对大板件划系统线并进行折弯：腹板对接后形成的大板件划系统线，划线在专门的划线平台上进行；

对加工后的顶板、加工后的底板采用火焰热煨折弯，热煨温度控制在600～800℃，其中，折弯半径>200mm，折弯角在173°～177°，对应的折弯线范围约为17～28mm；

得到竖腹板单元、顶板单元、底板单元、隔板单元和加劲肋板单元，隔板单元包括横隔板单元和端隔板单元。

9.根据权利要求5所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述将所述竖腹板单元、所述顶板单元、所述底板单元、所述横隔板单元、所述端隔板单元和所述加劲肋板单元，组装得到拱肋杆件，包括：

在拼装胎架内以节点端为基准铺设顶板单元，焊线区域打磨，划横隔板单元拼装线，按ΔL的0.2‰～0.4‰计算横隔板单元间需预留的焊接收缩量，组装时组装间隔应加上该分配的收缩量，ΔL为整体节点板系统线交汇点为基准；

按拼装线组装横隔板单元，组装横隔板单元时，节点中心对应横隔板板厚比其他部位厚，严格按编号安装。横隔板单元间隔偏差允差为±1mm，检测垂直度<1mm，组拼间隙<0.5mm，进行定位焊；

在拼装胎架内按系统线对齐安装外侧竖腹板单元，外侧竖腹板单元与顶板单元、横隔板单元贴紧，两两之间允许间隙小于0.5mm，两两垂直度小于1mm，检查各系统线、安装线尺寸，进行定位焊；

按拼装线安装内侧横隔板单元，内侧横隔板单元与顶板单元、横隔板单元贴紧，两两之间允许间隙0.5mm，两两垂直度小于1mm。检查各系统线、安装线尺寸；检测合格后定位焊，并按焊接工艺参数进行横隔板单元与竖腹板单元及底板单元的双面角焊缝的焊接，以及竖腹板单元与顶板箱体内部的角焊缝，拼焊成槽型；

在拼装胎架内安装底板单元，底板单元为嵌入式，安装时先检查竖腹板内档尺寸，底板单元与竖腹板单元允许间隙为1mm，垂直度小于1mm，对角线偏差<0.5mm，整体扭曲度<0.5mm；检查各系统线、安装线、杆件内档宽度、高度尺寸，端口尺寸，检查合格后定位焊，得到拱肋杆件；

组拼完毕对拱肋杆件进行编号，按焊接工艺顺序及参数焊接四条主焊缝，要求同一方向并连续施焊完毕，不允许仅施焊奇数条焊缝，焊接完毕脱胎后应置于刚性平台，防止拱肋杆件扭曲，其中，先焊底板后焊顶板，再焊接端隔板及端隔板以外箱体内的补强角焊缝；

在平台上检测、矫正、重划系统线，矫正拱肋杆件偏差符合规定，记录检测结果，当整体扭曲度＜2mm时，可直接在平台上划系统线，扭曲度>2mm时，必须校正扭曲后再重划系统线；

焊缝打磨，焊缝探伤检测，记录检测结果。

10.根据权利要求5所述的基于下承式钢桁梁的柔性拱施工方法，其特征在于，所述将所述拱肋杆件、预置的拱肋平联连接板和预置的锚箱连接接头组装得到拱肋节段，包括：

单板预制拱肋平联连接板，下料，钻孔，铣边，折弯，其两端部打磨匀顺并进行超声波锤击，下料时预留切割打磨余量，拱肋平联连接板采用二次折弯，折弯线均在孔群之间，其装焊以系统线为基准装焊，后装焊拱肋平联加劲板；

按照图纸单独预制小箱体单元，得到拱肋锚箱连接接头；

将拱肋平联连接板焊接在所述拱肋杆件的基准端一侧的外侧竖腹板单元上，所述基准端为拱肋杆件的异形端；

将预置的锚箱连接接头焊接在所述拱肋杆件的异形端的内部，得到拱肋节段。

Images